Cho hàm số \(f(x)\) có đạo hàm \(f'\left( x \right) = {\left( {x - 1} \right)^2}\left( {{x^2} - 2x} \right)\) với mọi \(x \in R.\) Có bao nhiêu số nguyên \(m < 100\) để hàm số \(g\left( x \right) = f\left( {{x^2} - 8x + m} \right)\) đồng biến trên khoảng \(\left( {4; + \infty } \right)\) ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(f'\left( x \right) = {\left( {x - 1} \right)^2}\left( {{x^2} - 2x} \right) > 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x < 0\\
x > 2
\end{array} \right..\)
Xét \(g'\left( x \right) = \left( {2x - 8} \right).f'\left( {{x^2} - 8x + m} \right).\) Để hàm số \(g(x)\) đồng biến trên khoảng \(\left( {4; + \infty } \right)\) khi và chỉ khi \(g'\left( x \right) \ge 0,{\rm{ }}\forall x > 4\)
\(\begin{array}{l}
\Leftrightarrow \left( {2x - 8} \right).f'\left( {{x^2} - 8x + m} \right) \ge 0,{\rm{ }}\forall x > 4\\
\Leftrightarrow f'\left( {{x^2} - 8x + m} \right) \ge 0,{\rm{ }}\forall x > 4\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
{x^2} - 8x + m \le 0,\,\,\forall x \in \left( {4; + \infty } \right)\\
{x^2} - 8x + m \ge 2,\,\,\forall x \in \left( {4; + \infty } \right)
\end{array} \right. \Leftrightarrow m \ge 18.
\end{array}\)
Vậy \(18 \le m < 100.\)